Download
1 / 16
160 likes | 300 Views
POLOVODIČOVÝ LASER. L ight A mplification by S timulated E mission of R adiation. Zariadenie, ktoré pomocou stimulovanej emisie vydáva koherentné svetlo Jednotlivé fotónové vlny, z ktorých je koherentné svetlo zložené, vibrujú a pohybujú sa synchronizovane, čiže získame
E N D
POLOVODIČOVÝ LASER Ľuboš Simčák, Ján Majoroš, Michal Vaško
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation • Zariadenie, ktoré pomocou stimulovanej emisie vydáva koherentné svetlo • Jednotlivé fotónové vlny, z ktorých je koherentné svetlo zložené, vibrujú a pohybujú sa synchronizovane, čiže získame jedinú elektromagnetickú vlnu
LASER - vlastnosti • Monochromatické Obsahuje len 1 vlnovú dĺžku v závislosti od vypustenej energie pri prechode elektrónu • Koherentné Organizované, všetky fotóny smerujú tým istým smerom • Smerové Svetlo je úzke a veľmi koncentrované – bodové osvetlenie
História • Prvý LASER s viditeľnou vlnovou dĺžkou prezentovaný v roku 1962 vo výskumnom ústave IBM v USA • V ZSSR prvýkrát v roku 1963 • Možný vďaka novým technológiám poťahovania materiálov • Spočiatku možný iba pri teplote 77 K (-196 °C) • Pri izbovej teplote až v roku 1970 súčasne sovietski a americkí vedci (Nobelova cena v roku 2000)
Princíp • PN dióda • P-diery N-elektróny • Fotodióda vysiela fotóny, ktoré reagujú s nabudenými elektrónmi za vzniku nových fotónov • Vznik nabudených elektrónov • Odrážanie od zrkadiel • Otvorenie diery na vypustenie svetla http://www.youtube.com/watch?v=Dk_CbGJI41U http://www.youtube.com/watch?v=y3SBSbsdiYg
Typy • Rôzne lasery pracujú na rôznych vlnových dĺžkach • Rôzne farby, intenzita, použité materiály, využitie • Polovodičové lasery pracujú v dĺžkach 530 – 980 nm • Príklady: • Do ± 350 nm UV lasery • ± 400 nm modré, ± 500 nm zelené, ± 600 nm červené • ± 1550 nm optické vlákna – komunikácia • Nad 1600 nm detektory plynov (CH4, H2O, CO, CO2, ...)
Využitie • Optické dátové médiá (CD, DVD, Blu-ray) • Medicína • Stavebníctvo • Technika
Laserová tlačiareň • Laserová tlačiareň tvorí obraz vo forme elektrického náboja selektívnym vybíjaním pomocou modulovaného, rotujúcim či kmitajúcim zrkadlom rozmetaného laserového lúča premietaného na nabitý polovodičový valec. Tento obraz je prenesený pomocou čiastočiek pevného farbiva – toneru – na papier, kde je toner „zapečený“.
Princíp činnosti http://www.youtube.com/watch?v=HZiuQn8g79A
Zápis, čítanie CD • Pri vypaľovaní sa na disk (záznamovú vrstvu) vypália pity (jamky) v stopách, ktoré reprezentujú binárnu informáciu a v tomto mieste sa už nebude pri čítaní lúč odrážať od odrazovej vrstvy.
Zápis, čítanie CD (Compact Disc) • Priečny odstup stop je 1,6 μm • Dĺžka celej špirály je zhruba 6 km. • Pre čítanie CD sa používa laserové svetlo s vlnovou dĺžkou 785 nm
Zápis, čítanie DVD (Digital Versatile Disc) • Princíp zápisu je veľmi podobný zápisu na CD, avšak dáta na DVD sú uložené hustejšie (pity sú menšie a bližšie k sebe). • Priečny odstup stôp je 0,74 μm. • Na DVD sa zapisuje, číta sa červeným laserom s vlnovou dĺžkou 650 nm. • Na DVD je možné zapisovať až do 4. vrstiev s obsahom dát 4,7GB na vrstvu.
Blu-ray disk • Patrí k tretej generácií optických diskov. • Dáta sa ukladajú v stope tvaru špirály 0,1 mm pod povrch disku, priečny odstup stop je 0,35 μm. • Pre čítanie disku Blu-ray sa používa laserové svetlo s vlnovou dĺžkou 405 nm. • Disky umožňujú záznam dát s celkovou kapacitou až 25 GB u jednovrstvového disku, 50 GB u dvojvrstvového disku až po 80 GB u obojstranných.
Zdroje • http://www.mylms.cz/text-4-princip-zapisu-na-hdd-cd-a-blu-ray-disk/ • http://science.howstuffworks.com/laser.htm • http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_diode • http://www.lexellaser.com/techinfo_wavelengths.htm
